高層建筑保溫材料安全性調研

毛天珂

（中國人民武裝警察部隊合肥市消防支隊 蜀山區大隊，安徽 合肥230027）

0 概述

近年來， 高層建筑易燃可燃外保溫材料引發的火災呈多發勢頭，如南京中環國際廣場火災、北京央視新址火災、上海膠州路教師公寓火災、哈爾濱“經緯360 度”雙子星大廈火災、沈陽皇朝萬鑫大廈火災等都是典型案例。 從一起起慘重的火災里，我們汲取的教訓不應停留在防火救火的技術層面，需要更深入的思考。 不同區域的重大火災事故都向我們展示了外保溫材料的重要性。外保溫材料中的可燃保溫材料成為火災事故的罪魁禍首，也深深影響著火災事故的慘重程度。 正因為如此，如何提高國內各類建筑外墻保溫材料的防火安全已成為事關民生安全的重要課題。

1 外墻保溫材料的類型

保溫材料的英文解釋是“thermalinsulationmaterial”，一般是指導熱系數小于或等于0.2 的材料。 所謂外墻保溫，是指將保溫、裝飾材料等按一定方式復合在一起，對外墻起到隔熱保溫作用。 從材料燃燒的角度看，目前用于外保溫系統的保溫材料主要包括三大類。

1.1 無機類保溫材料

我國的巖棉、玻璃棉、膨脹玻化微珠保溫漿料等，屬不燃性材料，自身不存在防火安全問題。 但其它性能不能完全滿足外保溫的要求，目前尚不具備廣泛應用的技術條件。

1.2 有機無機復合保溫材料

以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主，屬難燃材料，且不具有火焰傳播性，自身不存在防火安全問題。

1.3 有機高分子保溫材料

以聚苯乙烯飽沫塑料和聚氨醋硬泡為主，屬可燃材料，具有引發火災的危險性。

2 外墻保溫材料的火災危險性

高層建筑火災往往容易形成豎向蔓延，這是因為窗戶玻璃雖然在900℃左右才會熔化，但在火災條件下，由于玻璃受熱不均勻和膨脹變形受到窗框的限制，以及內外表面溫差太大等原因，往往在250℃左右就開裂破碎。建筑內起火時，門窗玻璃在火焰或高溫作用下，很快破碎脫落，火舌從這些破碎了的門窗口伸出，就是這個緣故。火舌通過外墻門窗口向外蔓延的基本途徑有兩個：一是，火焰的輻射熱穿過門窗口烤燃對面建筑物；二是，火舌從窗口伸出向上竄，將上層窗口的可燃物烤燃，逐層向上蔓延，致使整個建筑物起火。 特別是外墻發生火災后，由于煙囪效應火災蔓延特別迅速。 在現行《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》 中均未包含對外墻保溫的防火設計要求，致使對外墻保溫材料防火性能沒有明確要求，發生火災時由于受高溫的作用，墻體保溫材料表面砂漿龜裂、脫落，很快會引燃保溫材料，火災迅速向大范圍蔓延。 同時，外墻著火之后，由于室內的自動消防設施不能覆蓋外墻， 特別是當高層建筑外墻外保溫材料著火后，更是無計可施。 外墻保溫存在較大的火災危險性，主要體現在：

2.1 上述有機保溫材料未經阻燃處理時均屬易燃體，容易起火

燃燒時煙霧大、毒性大。 特別是普通的泡沫板、擠塑板，在80℃就產生熔融變形滴落，一旦起火，火勢蔓延速度特別快。

2.2 這些材料經過合格的阻燃處理后也只能達到“難燃燒體”標準

即在空氣中遇明火或在高溫作用下，“難起火、難微燃、難炭化，當火源移開后燃燒和微燃立即停止”。 實際起火后， 如果得不到及時控制，明火、高溫一直在起作用，材料就會一直燃燒。 專家組對央視附屬大樓的火災現場進行勘察后稱，這次火災系新中國成立以來建筑物燃燒最快的一例，燃燒主要集中在鈦鋅板下面的保溫層，具有表皮過火的特點，這種保溫材料燃燒后過火極快，因此瞬間從北配樓頂部蔓延到整個大樓。

2.3 現階段采用的外墻保溫材料大部分是未經防火阻燃或阻燃不合格的產品

所以更容易起火燃燒，且煙氣大、毒性強。由于現階段我國對建筑外墻保溫的防火要求尚無明確標準， 阻燃材料市場上更多是低端產品，許多企業按照自己的質量標準，依靠明火檢測去評估自己的產品，有的企業對阻燃材料的質量鑒定方法簡單、粗糙，而且僅僅注重“自熄性和氧指數”等阻燃性能而忽略“煙密度，毒性”等其他性能，所以外墻保溫的防火能力較差。

2.4 外墻保溫在施工階段火災危險性最大

由于外墻保溫材料容易被明火或高溫點燃，所以在這些材料進入施工現場碼放時段和貼墻施工時段發生火災的風險最高。而且由于施工現場一般缺少消防供水、消火栓等撲救這類火災的有效設施，起火后單憑滅火器難以控制，往往會蔓延成災，加之施工現場比較復雜，樓梯、通道、照明等環境條件較差，特別是貼在外墻上的保溫材料豎向蔓延燃燒很快，一般消防車到場后也難以及時發揮作用，所以滅火撲救難度大，施工人員一旦被困，疏散逃生比較困難。

2.5 外墻保溫施工完成后仍存在火災危險性

建筑墻體雖然是采用不燃的磚砌體或混凝土制成，但采用上述有機保溫材料增加保溫層后，就成為一種“難燃或可燃的復合型墻體”，仍存在一定的火災危險性。 保溫施工完成后，由于保溫材料外面有飾面層保護一般不會燃燒起火， 但外墻飾面層一旦遭到破壞或剝落，則可能會失火；如果發生火災或爆炸事故，導致外墻飾面層破壞或受高溫烘烤時，破壞、剝落、燃燒失火的可能性更大。 這種情況對建筑使用者的安全是不利的，特別是建筑低樓層發生火災后，如果又引起外墻保溫材料燃燒發煙， 則會嚴重影響樓內人員的疏散以及滅火救援工作。

2.6 采用可燃材料做外墻保溫對我國建筑危害性更大

我國大部分城市人口高度密集、 以多層和高層為主的建筑群密集，特別是當前大量開發的高層住宅建筑較多，由于大面積使用可燃材料作外墻保溫，存在一定的火災隱患。而且不少公共建筑體量大、立面造型豐富，一旦外墻保溫失火，引發的火災危害性更大。

3 外墻保溫材料的相關改進措施

解決外墻保溫防火安全問題，一方面要在技術上采取措施，使外墻保溫材料、保溫系統具有保障安全狀態的能力，另一方面要強化管理，加強施工現場的消防管理措施，達到系統的和諧，以實現整個系統的安全。 建筑外墻外保溫工程設計和施工時應符合《外墻外保溫工程技術規程》相關規定。建設、施工單位必須使用難燃或不燃的建筑外墻保溫材料，或選用經過阻燃處理的保溫材料（燃燒性能等級指標應符合國家標準《建筑材料及制品燃燒性能分級》中規定的單體燃燒性能分級試驗）。

3.1 嚴格外墻保溫材料安全技術

3.1.1 建議正在修訂的標準中，做出保溫材料的燃燒性能等級不得低于B1 級的規定。 對外保溫系統的燃燒性能等級可不作要求或不作強制性要求，應要求外保溫系統具有阻止火焰傳播的能力。 防火隔離構造措施宜作為外保溫系統的組成部分。 這是一個導向問題，鼓勵外保溫生產企業對其原有的系統進行合理改進，滿足防火安全要求。

3.1.2 建議在法律法規中明確規定超過24m 的建筑嚴禁使用有機可燃保溫材料，因此聚苯板外保溫系統只能用于低于24m 的建筑中，高于24m 的建筑大部分使用不燃或難燃巖棉外保溫系統。 而由巖棉等不燃材料組成的外墻外保溫系統則可廣泛應用在各種類型的建筑中，現已成為世界上應用范圍最廣的外墻外保溫做法之一。

3.1.3 防火等級的測定和相關測試需進行兩次：一次為整個體系，另一次僅為保溫材料。 在測試時需要考慮火焰在系統保溫材料中蔓延的可能性，系統供應商應推薦一種防火隔離來防止火勢蔓延。

3.1.4 使用的粘貼聚苯板薄抹灰外保溫系統， 通常要考慮的兩個問題是火災條件下維持系統穩定性的能力和系統阻止火焰傳播的能力。

3.2 嚴格外墻保溫防火安全管理

強化管理，根據現有的消防條例和保溫工程施工消防安全管理規定等有關法規規定，結合實際情況，提出保溫工程施工消防安全管理措施，并認真貫徹執行。 采取與外保溫系統的構造相對應的合理的技術手段， 如考慮在可燃保溫板材進入施工現場前涂刷防火界面劑等，以期滿足施工過程的防火安全性要求。

3.3 嚴格建設工程施工現場管理

要嚴格執行國家關于建設工程施工現場的相關安全標準， 加強建設工程施工現場的消防安全管理工作。 尤其對動用明火必須實行嚴格的消防安全管理。需要進行明火作業的，動火部門和人員應當按照用火管理制度辦理審批手續，落實現場監護人，在確認無火災、爆炸危險后方可動火施工；動火施工人員應當遵守消防安全規定，并落實相應的消防安全措施， 特別要嚴密高空焊等特殊電焊環境下的防護要求；電焊、氣焊、電工等特殊工種人員必須持證上崗；將容易發生火災、一旦發生火災后果嚴重的部位確定為重點防火部位，實行嚴格管理。

4 結語

外墻保溫對于建筑節能是必要的，但由于大量采用易燃、可燃的有機外墻保溫材料，導致存在著火災危險性，必須引起高度重視。一方面，要大力提倡和加快不燃性材料、新型耐火等級高的高效節能材料的開發和應用；另一方面，更要對現有的外墻保溫做法從材料選用、防火分隔、適用范圍限制及建立防火技術標準等方面加以改進，以提高建筑的防火安全性能。

［1］GB50045－95 高層民用建筑設計防火規范[S].2005.

［2］公通字【2009】46 號，民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定[S].

［3］歐志華,劉錫軍,王彥.建筑外墻外保溫系統的火災特征及防火措施[J].建筑科學,2010,11.

［4］楊宗焜,楊玉楠,華校生.從TVCC 火災看中國建筑節能工廠中的嚴重火災隱患和防火安全的誤區及對策[J].建筑節能,2009,05.